發(fā)布時間：2021-04-22 05:37

　　超級電容器作為一種重要的貯能原器件以其特有的性能在能源領(lǐng)域占有重要的地位。本論文首先進(jìn)行炭氣凝膠的制備,之后將氧化鎳引入其中,制成炭氣凝膠/氧化鎳材料,以苯胺為原料通過化學(xué)氧化聚合法制成炭氣凝膠/氧化鎳/聚苯胺復(fù)合材料,將其制成超級電容器電極,探究相關(guān)的電化學(xué)性能。具體研究內(nèi)容及結(jié)果如下:采用間苯二酚和甲醛為原料,以摩爾比為2:1且溶液濃度為10%的條件下,制備炭氣凝膠,采用紅外光譜、XRD等方法對其進(jìn)行測試,實(shí)驗得出:在催化劑用量相同的條件下,較高的溫度制成的溶膠凝膠體所用的時間較短;在相同的溫度下,較多的催化劑用量所形成浴膠凝膠體的時間越短;在整個溶膠凝膠體的制備中當(dāng)溫度過低時無法形成凝膠體（本實(shí)驗在20℃的條件下未能制備成功）,這時與其凝膠時間無關(guān)。在干燥溫度為40°C、nR:nc=300時,所制得的炭氣凝膠材料的比表面積為334m2/g。將氧化鎳添加到炭氣凝膠中制得炭氣凝膠/氧化鎳材料,再通過氧化聚合法制備炭氣凝膠/氧化鎳/聚苯胺復(fù)合材料。采用循環(huán)伏安法、電導(dǎo)率測試、SEM、TG等進(jìn)行測試。結(jié)果表明:循環(huán)伏安曲線與炭氣凝膠、氧化鎳所占的份數(shù)有一定關(guān)系,最佳占比為氧化鎳占比炭氣凝... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 前言
    1.2 電容器簡介
    1.3 超級電容器的儲能原理及類別
        1.3.1 超級電容器的儲能原理
        1.3.2 電層理論簡介
    1.4 贗電容理論簡介
    1.5 超級電容器的研究進(jìn)展
    1.6 超級電容器電極材料
        1.6.1 炭基材料
        1.6.2 導(dǎo)電高分子材料
        1.6.3 金屬氧化物基材料
        1.6.4 復(fù)合電極材料
    1.7 課題的研究目的及意義
    1.8 課題研究內(nèi)容及技術(shù)路線
2 炭氣凝膠的制備與表征
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗部分
        2.2.1 原料與儀器
        2.2.2 炭氣凝膠制備工藝
    2.3 性能測試表
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 凝膠溫度與凝膠時間的分析
        2.4.2 傅里葉紅外光譜（FTIR）分析
        2.4.3 炭氣凝膠的X衍射圖譜
        2.4.4 炭氣凝膠的綜合熱分析
        2.4.5 炭氣凝膠的比較面積及宏觀分析
        2.4.6 炭氣凝膠的循環(huán)伏安性測試
    2.5 本章小結(jié)
3 氧化聚合法制備炭氣凝膠/氧化鎳/聚苯胺復(fù)合材料
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗部分
        3.2.1 原料與儀器
        3.2.2 炭氣凝膠/氧化鎳/聚苯胺復(fù)合材料的制備工藝
        3.2.3 性能分析與表征
    3.3 性能與分析
        3.3.1 氧化鎳粒徑分析與表觀形貌
        3.3.2 紅外光譜分析
        3.3.3 復(fù)合材料不同比例對電導(dǎo)率的影響
        3.3.4 對材料進(jìn)行循環(huán)伏安性能的測試
        3.3.5 復(fù)合材料的形貌分析（SEM）
        3.3.6 復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性能分析
    3.4 本章小結(jié)
4 炭氣凝膠/氧化鎳/聚苯胺復(fù)合材料電極的制備與電容性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗部分
        4.2.1 電極材料的制備
        4.2.2 電化學(xué)性能測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 復(fù)合電極材料的循環(huán)伏安性能
        4.3.2 復(fù)合電極材料的阻抗分析
        4.3.3 復(fù)合電極材料的循環(huán)穩(wěn)定性研究
        4.3.4 不同制備工藝對復(fù)合材料循環(huán)伏安測試的影響
        4.3.5 電流密度對復(fù)合電極材料充放電性能的影響
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    1 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及科研成果
    2 攻讀碩士期間獲獎情況
    3 實(shí)驗記錄表



本文編號：3153277